Vous êtes-vous déjà demandé à quoi ressemblait notre Voie lactée au début de son histoire ? Les astronomes utilisant le télescope Webb (JWST) ont trouvé une autre galaxie qui est presque une image miroir de notre galaxie en tant que bébé. Il est surnommé “Le Sparkler”. C’est parce qu’il a environ deux douzaines d’amas globulaires scintillants en orbite autour de lui. Il y a aussi quelques galaxies naines là-bas, englouties par la galaxie.
La vue JWST montre le Sparkler tel qu’il était lorsque l’Univers n’avait que quatre milliards d’années, soit environ un tiers de son âge actuel. Cela implique que cette galaxie, comme la Voie lactée, a commencé à se former très tôt dans l’histoire cosmique. Si le Sparkler prend le même chemin de croissance que la Voie lactée à travers les fusions et acquisitions de galaxies, alors il devrait croître de la même manière que la Voie lactée. Dans environ neuf milliards d’années, il pourrait ressembler beaucoup à un jumeau du nôtre.
Un proxy lointain et précoce pour notre Voie lactée
Le Sparkler se trouve dans la direction de la constellation Volans (dans le ciel de l’hémisphère sud). C’est assez loin, à un décalage vers le rouge de z = 1,38. C’est environ 9 milliards d’années-lumière et cela se situe quelques milliards d’années après le Big Bang. Comme la Voie lactée, le Sparkler n’est pas sorti du cosmos complètement formé. Les deux galaxies ont commencé comme des “surdensités” de matière (comme des nuages d’hydrogène neutre) dans l’univers primitif. Considérez-les comme des «graines» de galaxies attirées par leur attraction gravitationnelle les unes sur les autres. Les amas globulaires sont nés dans certains de ces amas, probablement un peu avant la naissance de la galaxie. C’est pourquoi les étoiles de certains globulaires sont plus anciennes que leurs galaxies.
Vient ensuite une ère de «fusions et acquisitions» alors que la jeune Voie lactée (et vraisemblablement le Sparkler aussi) a commencé à cannibaliser les galaxies naines voisines. C’est une grande étape évolutive. Il est possible qu’au moins la moitié de la masse de notre propre galaxie provienne de ces fusions. Au fil du temps, tout le matériel a fusionné dans le disque en spirale où le Soleil et la plupart des autres étoiles existent aujourd’hui.
L’avenir du Sparkler comparé à la Voie lactée
Le Sparkler suivra-t-il le même chemin évolutif que la Voie Lactée ? D’après les données du JWST, il semble que ce sera le cas. Bien qu’il ne s’agisse actuellement que d’une petite fraction de la masse de la Voie lactée – environ 3 % – cela changera à mesure qu’elle engloutira d’autres galaxies plus petites. Finalement, cela correspondra à la masse de la Voie lactée dans l’univers actuel.
C’est assez excitant car cela donne aux astronomes une chance de comprendre ce qui s’est passé au fur et à mesure que notre propre galaxie évoluait. “Nous semblons assister, de première main, à l’assemblage de cette galaxie alors qu’elle accumule sa masse – sous la forme d’une galaxie naine et de plusieurs amas globulaires”, a déclaré le professeur Duncan Forbes de l’Université de Swinburne en Australie. Il a étudié la galaxie et ses amas, avec le professeur Aaron Romanowsky de l’Université d’État de San Jose en Californie. “Nous sommes enthousiasmés par cette opportunité unique d’étudier à la fois la formation d’amas globulaires et une Voie Lactée infantile, à une époque où l’Univers n’avait que 1/3 de son âge actuel”, a-t-il déclaré.
Forbes et Romanowsky ont utilisé les données JWST pour explorer les âges et les métallicités de plusieurs “étincelles” (sources compactes) dans et autour de la galaxie Sparkler. L’objectif était d’étudier la métallicité à travers une gamme d’amas d’étoiles compacts entourant le Sparkler. Les scientifiques voulaient voir s’ils ressemblaient à des versions plus jeunes des globulaires de la Voie lactée.
Indices sur les débuts du Sparkler dans ses amas globulaires
Les observations JWST du Sparkler pourraient également répondre à diverses questions sur les amas globulaires et leur formation, selon Romanowsky. “L’origine des amas globulaires est un mystère de longue date”, a-t-il déclaré. “Nous sommes ravis que JWST puisse regarder en arrière dans le temps pour les voir dans leur jeunesse”.
Il s’avère que les amas du Sparker présentent des similitudes frappantes avec certains des globulaires de la Voie lactée. Plusieurs semblaient s’être formés très tôt et les étoiles sont assez riches en métaux. Cela semble indiquer un processus très rapide d’enrichissement chimique dans l’Univers primordial. grappes, bien que des versions plus jeunes des globulaires de la Voie lactée. Plusieurs semblaient s’être formés très tôt et les étoiles sont assez riches en métaux. Cela semble indiquer un processus très rapide d’enrichissement chimique dans l’Univers primordial.
Quelques amas avaient des étoiles légèrement plus anciennes et pauvres en métaux que dans d’autres amas. Ils appartiennent probablement à une galaxie satellite de faible masse qui est ingérée par le Sparkler. La scène rappelle beaucoup l’histoire des fusions de la Voie lactée tout au long de sa vie.
Plus de données nécessaires
Pour mieux comprendre l’état évolutif du Sparkler et de ses amas, les deux scientifiques affirment que davantage d’observations d’amas de type similaire autour d’autres galaxies éloignées de l’univers sont nécessaires. Cela aiderait à déterminer si le Sparkler est typique du style de fusion de l’évolution des galaxies (similaire à la Voie lactée). Si ce n’est pas le cas, les détails de l’évolution précoce des galaxies, de l’enrichissement chimique, de la croissance de masse et de la formation des amas d’étoiles pourraient nécessiter une révision.
Pour plus d’informations
Une galaxie lointaine reflète la Voie lactée primitive
Reconstruire la genèse d’un système d’amas globulaires à un temps rétrospectif de 9,1 Gyr avec le JWST
La Formation de la Galaxie (un guide pédagogique)
